PRODUCT CLASSIFICATION
產(chǎn)品分類摘 要:從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、開放式實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議、控制層系統(tǒng)配置方面介紹了綜合管廊的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì),分析了無線網(wǎng)絡(luò)特性,闡述了基于HTML5架構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的功能的初步構(gòu)想,以便于綜合管廊運(yùn)維人員巡檢,確保管廊本體安全。
關(guān)鍵詞:綜合管廊;網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì);無線網(wǎng)絡(luò);人員定位
0 引 言
綜合管廊的控制部分是保證綜合管廊安全、可靠運(yùn)行的核心。區(qū)域控制器負(fù)責(zé)所在片區(qū)的綜合監(jiān)控任務(wù)及數(shù)據(jù)處理,將現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)上傳,同時(shí)下發(fā)上位的控制指令。因此,對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、環(huán)境耐受性提出很高的要求。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,綜合管廊自動(dòng)化控制主要包含七大系統(tǒng):消防系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng),供電系統(tǒng),照明系統(tǒng),監(jiān)控與系統(tǒng),排水系統(tǒng),標(biāo)示系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)以上七大系統(tǒng),每個(gè)區(qū)域控制器(ACu)需要對(duì)本區(qū)域的信息進(jìn)行采集,并且控制本區(qū)域內(nèi)的相關(guān)設(shè)備。一般綜合管廊中需要采集的信息:儀表,包括溫度、濕度、O2、CO、C02、CH4;通風(fēng),包括通風(fēng)機(jī)開啟、關(guān)閉狀態(tài)以及運(yùn)行故障;照明,照明系統(tǒng)運(yùn)行工況;給排水,排水泵運(yùn)行工況,積水坑低液位、高液位及液位信號(hào),水管上壓力;供電,電壓、電流、功率因數(shù)、電源進(jìn)線信號(hào);安防,紅外對(duì)射裝置信號(hào);攝像機(jī)影像。需要控制的設(shè)備:通風(fēng),通風(fēng)機(jī)開啟、關(guān)閉;照明,照明系統(tǒng);排水,排水泵啟動(dòng)、停止;供電,其他設(shè)備供電。
1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)
綜合管廊控制系統(tǒng)的可靠性要求高,且現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境濕度大,存在腐蝕性、可燃性氣體,對(duì)硬件產(chǎn)品品質(zhì)有很高的要求。同時(shí)控制系統(tǒng)還需要有靈活的結(jié)構(gòu),以便于后期系統(tǒng)的擴(kuò)展,冗余光纖工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)及信息技術(shù)的高度集成也是項(xiàng)目的一個(gè)特點(diǎn)。綜合管廊是未來智慧城市重要組成部分,所以對(duì)綜合管廊自控系統(tǒng)的信息化程度要求很高。綜合管廊信息化程度很大程度上決定于綜合管廊的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
1.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
一般,綜合管廊系統(tǒng)架構(gòu)可分為如下三類。
(1)傳統(tǒng)離散型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。每個(gè)ACu均配置PLc,再由交換機(jī)組成環(huán)網(wǎng)。傳統(tǒng)離散型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。
圖1 傳統(tǒng)離散型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是可以分散Acu故障風(fēng)險(xiǎn),每個(gè)區(qū)域Acu相對(duì)獨(dú)立,可以單獨(dú)完成簡(jiǎn)單邏輯控制;缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性差,設(shè)備成本和運(yùn)維成本高。如果區(qū)域Acu損壞,因涉及到編程,需要專業(yè)人員重新下載程序。
(2)中央控制結(jié)合遠(yuǎn)程IO網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。
圖2 中央控制結(jié)合遠(yuǎn)程IO網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可*大程度節(jié)省硬件成本、調(diào)試成本、維護(hù)成本,通常硬件損壞不涉及到編程,可以直接更換IO模塊,降低運(yùn)維成本;缺點(diǎn)是中心PLc運(yùn)行負(fù)荷大,風(fēng)險(xiǎn)高,網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性能也相對(duì)較差。
(3)分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。每1~2 km設(shè)置控制PLc,其間5~10個(gè)ACU采用遠(yuǎn)程IO。這些PLc再組成環(huán)網(wǎng),*終上傳到監(jiān)控中心。分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖3所示。
圖3 分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
監(jiān)控中心冗余PLC+分變電所異地冗余PLC+防火分區(qū)Acu遠(yuǎn)程IO的分級(jí)式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)兼具以上網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。
(1)硬件成本降低。將原來10個(gè)分區(qū)PLc縮減成為2個(gè)冗余PLc,ACu部分替換為遠(yuǎn)程IO,降低硬件成本。
(2)故障風(fēng)險(xiǎn)降低。一般,與PLc同系列同檔次的遠(yuǎn)程IO接口模塊成本要比PLC低。但在穩(wěn)定性上,由于遠(yuǎn)程10模塊只處理信號(hào)轉(zhuǎn)換(不做邏輯運(yùn)算),在硬件本身的設(shè)計(jì)上相對(duì)簡(jiǎn)單、牢固、發(fā)熱量小、抗電磁干擾能力強(qiáng),發(fā)生故障的概率小于PLc。而在分變電所采用異地冗余PLC本身的檔次定位、產(chǎn)品性能等各方面高于離散式方案的防火分區(qū)PLc,其發(fā)生故障概率小。又因?yàn)椴捎萌哂嘞到y(tǒng),故障概率進(jìn)一步降低。綜上所述,采用分變電所異地冗余PLC+防火分區(qū)Acu遠(yuǎn)程IO系統(tǒng)結(jié)構(gòu),其故障風(fēng)險(xiǎn)會(huì)比傳統(tǒng)離散式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的穩(wěn)定性高。
(3)施工成本降低。程序調(diào)試時(shí)可以利用對(duì)象編程(每個(gè)防火分區(qū)功能基本相同)來減少編程調(diào)試人員工作量。工作人員只需要在分變電所冗余PLC上對(duì)各個(gè)防火分區(qū)完成編程,不需要到每個(gè)防火分區(qū)設(shè)備間單獨(dú)調(diào)試,節(jié)省編程調(diào)試時(shí)間,加快項(xiàng)目進(jìn)度。
(4)降低后期運(yùn)維成本。在后期運(yùn)維方面
如果采用離散式結(jié)構(gòu),若防火分區(qū)PLc故障、損壞,則要廠家專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)安裝、下載程序、調(diào)試設(shè)備,運(yùn)維成本增加,響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)。如果采用遠(yuǎn)程IO,若設(shè)備損壞,現(xiàn)場(chǎng)的管廊運(yùn)維人員就可以完成更換操作(只需要拆裝接線),廠家可以通過遠(yuǎn)程調(diào)試完成設(shè)置。現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員不需要具有PLC編程經(jīng)驗(yàn),降低后期運(yùn)維成本,加快故障處理響應(yīng)速度。
(5)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性好。根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),可以
將網(wǎng)絡(luò)劃分與道路客觀地理情況結(jié)合,按照道路的排布劃分為子網(wǎng)絡(luò)。在將來單條管廊形成路網(wǎng),綜合管廊擴(kuò)建時(shí)仍可按照該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將增加的道路以路段為環(huán)網(wǎng)單位加人整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。因此,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展性好,結(jié)構(gòu)層次清晰。
(6)網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性好。環(huán)網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)越多,網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)越高。當(dāng)環(huán)網(wǎng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)以上故障時(shí),整個(gè)故障節(jié)點(diǎn)區(qū)間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全部掉線、失聯(lián)。故環(huán)網(wǎng)上節(jié)點(diǎn)數(shù)越少,環(huán)網(wǎng)故障率越低。對(duì)于分變電所異地冗余PLC+防火分區(qū)Acu遠(yuǎn)程IO網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),主干網(wǎng)絡(luò)上只有分變電所PLC為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(即可以理解為l~2 km設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)),可以把主干網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量控制在非常少的范圍內(nèi)。每個(gè)分變電所冗余PLC下的子環(huán)網(wǎng)只有遠(yuǎn)程IO作為子環(huán)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn),即每個(gè)子環(huán)網(wǎng)約10個(gè)遠(yuǎn)程IO節(jié)點(diǎn)。故采用此種架構(gòu),可以減少環(huán)形網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷降低網(wǎng)絡(luò)故障風(fēng)險(xiǎn)。
1.2開放式實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議
由于存在遠(yuǎn)程IO,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量多,拓?fù)鋸?fù)雜,故對(duì)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性有很高的要求。傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)已成為辦公網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但由于其協(xié)議本身的缺點(diǎn),不能作為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?;诖朔N需求,近年來工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到廣泛應(yīng)用。目前,主流工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議主要有PROFINET和Ethernet/IP兩種。其中Ethernet/IP具有數(shù)據(jù)量小、速度快等特點(diǎn),主要適用于運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域;PROFINET具有數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn),特別適用于大型網(wǎng)絡(luò)。采用PROFINET協(xié)議組成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),硬件上可以做到“一網(wǎng)到底”,現(xiàn)場(chǎng)光纖環(huán)網(wǎng)可同時(shí)接入視頻信號(hào)、電話信號(hào)等網(wǎng)絡(luò)通信。PROFINET是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn),可以確保在網(wǎng)絡(luò)傳輸中重要數(shù)據(jù)的傳輸可靠性。每個(gè)區(qū)域內(nèi)需要將攝像機(jī)影像傳送至監(jiān)控中心。攝像機(jī)影像數(shù)據(jù)與信號(hào)采集控制數(shù)據(jù)特點(diǎn)如表1所示。
表1 攝像機(jī)影像數(shù)據(jù)與信號(hào)采集控制數(shù)據(jù)特點(diǎn)
比較項(xiàng)目 | 實(shí)時(shí)性要求 | 數(shù)據(jù)量太小 |
信號(hào)采集控制數(shù)據(jù) | 高,控制信號(hào)需要實(shí)時(shí)響應(yīng),控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)作 | 小,往往kb級(jí)別 |
攝像機(jī)影像數(shù)據(jù) | 低 | 大,高清攝像頭往往6-8Mb |
將PROFINET應(yīng)用于管廊監(jiān)控,可以將數(shù)據(jù)采集、控制信號(hào)、視頻影像信號(hào)在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)傳輸。PROFINET協(xié)議相較于普通以太網(wǎng)協(xié)議具有更高的數(shù)據(jù)可靠性,確保整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。
1.3控制層系統(tǒng)配置
PLC是控制層邏輯控制的核心,根據(jù)綜合管廊使用環(huán)境、功能要求等,可分為如下幾種類型。
(1)監(jiān)控中心PLc。負(fù)責(zé)與下層PLc通信,將所有收集數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總,并提供開放數(shù)據(jù)接口,與上位信息系統(tǒng)進(jìn)行通信。一般采用大型冗余PLc,以保證穩(wěn)定性、可靠性。
(2)防火分區(qū)PLC。如采用離散式系統(tǒng)架構(gòu),則該P(yáng)LC負(fù)責(zé)該防火分區(qū)內(nèi)部數(shù)據(jù)采集與邏輯運(yùn)算,并與監(jiān)控中心PLc進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。由于管廊現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣(高溫、高濕、多塵),一般也建議采用中型PLc(小型PLC普遍環(huán)境耐受性差,市場(chǎng)定位一般為0EM工廠客戶,雖然邏輯功能和處理速度等方面勉強(qiáng)能滿足系統(tǒng)要求,但在構(gòu)成大型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕M網(wǎng)性能、對(duì)上位信息系統(tǒng)的開放性支持及鏈接數(shù)量、整個(gè)產(chǎn)品定位及產(chǎn)品所采用的元器件方面均導(dǎo)致該產(chǎn)品在整體性能上不能滿足綜合管廊苛刻的環(huán)境及功能要求)。管廊系統(tǒng)龐大,子站多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,整個(gè)項(xiàng)目對(duì)防火分區(qū)PLc組網(wǎng)性能、可擴(kuò)展性能上要求很高。另管廊所處地帶氣候潮濕,土地鹽堿,因此在管廊中的凝結(jié)水一般都具有很高的鹽堿性,對(duì)設(shè)備腐蝕及損害大。故對(duì)在該環(huán)境下運(yùn)行的設(shè)備具有很高的要求。
管廊內(nèi)部需要共同人廊各種線纜,包括110 kV、10 kV高壓電以及各種通信電纜,內(nèi)部
電磁環(huán)境復(fù)雜,要求設(shè)備本身具有良好的抗電磁干擾能力,不向外發(fā)射電磁干擾,即設(shè)備具有良好的電磁兼容性。
2無線網(wǎng)絡(luò)特性
綜合管廊同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)人員對(duì)講、人員定位、設(shè)備監(jiān)控維護(hù)等功能,而這些功能都可以通過無線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。能否在同一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)下實(shí)現(xiàn)這些功能,避免重復(fù)投資浪費(fèi),節(jié)約成本,成為無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋首先考慮的因素。
HTML5是*新—代萬維網(wǎng)核心語言。Windows、Android、IOS等系統(tǒng)均支持H】['ML5協(xié)議,移動(dòng)設(shè)備的常用APP,如瀏覽器、微信、QQ等也均支持HTML5協(xié)議。
利用該技術(shù)可以發(fā)布web網(wǎng)頁(相當(dāng)于集成在PLC內(nèi)的人機(jī)界面系統(tǒng)),達(dá)到對(duì)PLC的監(jiān)控和診斷維護(hù)。利用支持HTML5協(xié)議的移動(dòng)端進(jìn)行PLC的監(jiān)控和維護(hù),實(shí)現(xiàn)人員定位和對(duì)講。
2.1設(shè)備監(jiān)控、維護(hù)
利用HTML5編寫的網(wǎng)絡(luò)界面下載到PLc中(網(wǎng)絡(luò)界面的內(nèi)容可根據(jù)項(xiàng)目具體情況編輯),通過現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行訪問。另外,也可為PLC配備無線模塊,接入移動(dòng)端(如手機(jī)、Pad等)。將PLc發(fā)布的網(wǎng)頁訪問路徑制作成二維碼,通過移動(dòng)端APP掃二維碼功能進(jìn)入到PLC監(jiān)控界面。將PLC本體的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等編輯到PLc發(fā)布的web畫面中,從而對(duì)PL設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。也可以在畫面中包含現(xiàn)場(chǎng)儀表、通風(fēng)、照明、給排水、供電等狀態(tài)和控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控和維護(hù)。因此,利用HTML5技術(shù)為每臺(tái)PLC節(jié)省觸摸屏,同時(shí)方便人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)。
2.2人員定位
為現(xiàn)場(chǎng)ACu配置無線模塊,巡檢人員通過移動(dòng)設(shè)備(手機(jī)、Pad、智能穿戴設(shè)備)接入到現(xiàn)場(chǎng)無線中,通過IP—Tech技術(shù)將巡檢人員連接數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)巡檢人員的當(dāng)前位置。巡檢人員定位示意如圖4所示。
進(jìn)一步,可以將管廊實(shí)際地圖以及每套ACu的實(shí)際位置寫入到現(xiàn)場(chǎng)PLC的HTML5畫面中,現(xiàn)場(chǎng)人員通過移動(dòng)設(shè)備訪問PLc,從而巡檢人員和監(jiān)控中心都可了解巡檢人員的實(shí)際位置,在發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)協(xié)助救援和巡檢人員自救。
圖4 巡檢人員定位示意圖
2.3人員對(duì)講
巡檢人員的移動(dòng)設(shè)備連接無線模塊的WiFi而進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)以太網(wǎng)中,通過手機(jī)APP可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)講,甚至視頻對(duì)講,幫助巡檢人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行判斷,并采取正確的處理措施。以上是基于HTML5架構(gòu)所能實(shí)現(xiàn)的功能的初步構(gòu)想,便于綜合管廊運(yùn)維人員巡檢,確保管廊本體安全。
3 AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)
3.1平臺(tái)概述
AcrelEMS-UT綜合管廊能效管理平臺(tái)集電力監(jiān)控、能源管理、電氣安全、照明控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)于一體,為建立可靠、安全、高效的綜合管廊管理體系提供數(shù)據(jù)支持,從數(shù)據(jù)采集、通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)架構(gòu)、聯(lián)動(dòng)控制和綜合數(shù)據(jù)服務(wù)等方面的設(shè)計(jì),解決了綜合管廊在管理過程中存在內(nèi)部干擾性強(qiáng)、使用單位多及協(xié)調(diào)復(fù)雜的根本問題,大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和可管理性,提升了管廊基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境和設(shè)備的使用和恢復(fù)效率。
3.2平臺(tái)組成
安科瑞城市地下綜合管廊能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái),它集成了10KV/O.4KV變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù),通過一個(gè)平臺(tái)即可全局、整體的對(duì)管廊用電和用電安全進(jìn)行進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,同時(shí)滿足管廊用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。
3.3平臺(tái)拓?fù)?/p>
3.4平臺(tái)子系統(tǒng)
3.4.1電力監(jiān)控
電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所,對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控,對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表,用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故及記錄等。
3.4.2環(huán)境監(jiān)測(cè)
環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警,同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。
3.4.3電氣安全
AcrelEMS-UT能效管理系統(tǒng)針對(duì)配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器,消防設(shè)備電源傳感器、防火門狀態(tài)傳感器,接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,發(fā)生異常時(shí)通過聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。
3.5相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
3.5.1電力監(jiān)控及配電室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合(10KV) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
10KV進(jìn)/饋線 | AM6-L | 相間電流速斷保護(hù),相間電流速斷保護(hù)(可帶低壓閉鎖),相間過電流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),兩段式零序過流保護(hù),反時(shí)限相間過流保護(hù)(可帶低壓閉鎖),零序反時(shí)限過流保護(hù),過負(fù)荷保護(hù),控制回路異常告警。 | ||
10/0.4KV變壓器 | AML-S | 分合閘位置、手車工作/試驗(yàn)位置、接地刀閘位置、硬接 點(diǎn)信號(hào)(保護(hù)跳閘、裝置告警、控制回路斷線、 裝置異常、未儲(chǔ)能、事故總等)、報(bào)文(過流、過負(fù)荷、超溫、過溫、裝置告警、PT 斷線、CT 斷線、對(duì)時(shí)異常等) 、遙控 開關(guān)、故障波形分析(故障錄波、故障波形、故障記錄、 跳閘、故障電流電壓)等。 | ||
智能操控裝置 | ASD500 | 一次回路動(dòng)態(tài)模擬圖、彈簧儲(chǔ)能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗(yàn)電、核相、自動(dòng)溫濕度控制及顯示(標(biāo)配一路強(qiáng)制加熱)、遠(yuǎn)方/就地旋鈕、分合閘旋鈕、儲(chǔ)能旋鈕、人體感應(yīng)、柜內(nèi)照明控制、RS485接口、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)無線測(cè)溫。 | ||
10KV計(jì)量 | PZ72L- E4/UT | 該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器輸出等功能。具有許昌開普研究院有限公司、中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書,產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級(jí)及電磁兼容的要求。 | ||
應(yīng)用場(chǎng)合(0.4KV) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
0.4KV進(jìn)/出線 | PZ72L- E4/UT | 該儀表采用交流采樣技術(shù),能分別測(cè)量電網(wǎng)中的電流、電壓、功率、功率因數(shù)和電能等參數(shù),可通過面板薄膜開關(guān)設(shè)置倍率。帶RS-485通訊接口,采用Modbus協(xié)議;也可將電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流模擬信號(hào)輸出;或帶開關(guān)量輸入/輸出,繼電器輸出等功能。具有許昌開普研究院有限公司、中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書,產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級(jí)及電磁兼容的要求。 | ||
無功補(bǔ)償 | ARC | 測(cè)量I、U、Hz、cosΦ,具備過電壓保護(hù)、欠流鎖定、電網(wǎng)諧波過大保護(hù)功能,可控制電容器的投切,RS485/Modbus協(xié)議 | ||
ANSVC | ANSVC低壓無功功率補(bǔ)償裝置并聯(lián)在整個(gè)供電系統(tǒng)中,能根據(jù)電網(wǎng)中負(fù)載功率因數(shù)的變化通過控制器控制電力電容器投切進(jìn)行補(bǔ)償,無功功率補(bǔ)償裝置采用散件組成方案,主要以電容電抗、投切開關(guān)、控制器等組成。 | |||
ANSVG | 補(bǔ)償方式:線性補(bǔ)償,全響應(yīng)時(shí)間<5ms,瞬時(shí)響應(yīng)時(shí)間≤100us;補(bǔ)償效果:≥0.99,可補(bǔ)償容性無功和感性無功,濾除5、7、9、11、13次以內(nèi)的諧波;自身損耗:≤2%,效率:>98%;監(jiān)控以及顯示具備遠(yuǎn)程通訊接口,可以通過PC機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控;具有人性化的人機(jī)交互界面,可通過該界面看到系統(tǒng)和本體的實(shí)時(shí)電能質(zhì)量信息,操作簡(jiǎn)單,可以遠(yuǎn)控,也可以本控;標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì),縮短交付周期,同時(shí)提高了使用的可靠性和可維護(hù)性。 | |||
溫濕度控制器 | WHD72- 11/UT | 智能型溫濕度控制器以數(shù)碼管方式顯示溫濕度值,有加熱器、傳感器故障指示、變送功能、帶有RS485通訊接口可供遠(yuǎn)程監(jiān)控,用戶可通過按鍵編程自行設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。該儀表集測(cè)量、顯示、控制及通訊于一體,精度高、測(cè)量范圍寬,是一種適合于各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的溫濕度測(cè)量控制儀表。具有許昌開普研究院有限公司、中心檢測(cè)合格的型式檢驗(yàn)報(bào)告證書和電磁兼容檢驗(yàn)證書,產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)均達(dá)到IP65,符合管廊綜合監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)相關(guān)產(chǎn)品功能、防護(hù)等級(jí)及電磁兼容的要求。 | ||
智能網(wǎng)關(guān) | Anet系列 | 8個(gè)RS485串口 2kV隔離, 2個(gè)以太網(wǎng)接口,支持Modbus RTU、IEC-60870-5-101/103/ 104、CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備的接入,支持Modbus RTU、Modbus TCP、IEC-60870-5 -104等上傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù)要求,支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,裝置電源:220V AC/DC。 | ||
應(yīng)用場(chǎng)合(配電室) | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
環(huán)境監(jiān)測(cè) | 溫濕度 | / | 用于配電房溫度和濕度。工作電源:AC/DC 85~265V 工作溫度:-40.0℃~99.9℃ 工作濕度:0%RH~99%RH | |
煙霧 | / | 光電式煙霧傳感; 電源正極(DC 12V):+12V,繼電器輸出:常開觸點(diǎn) | ||
水侵 | / | 接觸式水浸傳感器,監(jiān)測(cè)變電所、電纜溝、控制室等場(chǎng)所積水情況,工作電源:DC 10-30V 工作溫度:-20℃~+60℃ 工作濕度:0%RH~80%RH 響應(yīng)時(shí)間:1s 繼電器輸出:常開觸點(diǎn) | ||
局方檢測(cè) | / | 監(jiān)測(cè)變壓器、開關(guān)、開關(guān)柜的局部放電 | ||
門禁 | / | 常開型;感應(yīng)距離:30-50mm 材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度 干接點(diǎn)輸出 | ||
攝像機(jī) | / | 視頻監(jiān)控 | ||
開關(guān)量模塊 | ARTU-KJ8 | 8路開關(guān)量輸入,8路繼電器輸出 | ||
智能網(wǎng)關(guān) | ANet-2E4SM | 4路RS485 串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC 12 V ~36 V 。支持4G擴(kuò)展模塊,485擴(kuò)展模塊,可擴(kuò)展16路。 |
3.5.2電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
各變電所 | 0.4KV出線 | ARCM200 系列 | 用于檢測(cè)TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù),從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 | |
各艙室 | 末端配電箱 | ARCM300 系列 | 用于檢測(cè)TN-C-S、TN-S及局部TT系統(tǒng)中的剩余電流、溫度等電氣參數(shù),從而預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生。 | |
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | Acrel-6000/B3 | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的、監(jiān)視、控制與管理,采用485通訊 | |
主變點(diǎn)所 監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | Acrel-6000/B | 接收電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器信號(hào)和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的、監(jiān)視、控制與管理,可采用485通訊。 | |
配套附件 | ||||
0.4kV電流 互感器 | AKH-0.66 | 測(cè)量型互感器,采集交流電流信號(hào)。 |
3.5.3消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
消防設(shè)備電源電壓監(jiān)控 | AFPM3-2AVM | 監(jiān)測(cè)兩路三相交流電壓,二總線通訊。 | ||
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | AFPM100/B3 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測(cè)器信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的、監(jiān)視、控制與管理,可采用二總線通訊。 | |
主變點(diǎn)所 監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | AFPM100/B1 | 接收消防設(shè)備電源監(jiān)控探測(cè)器信號(hào)和各區(qū)域分機(jī)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)被保護(hù)電氣線路的、監(jiān)視、控制與管理,可采用二總線通訊。 |
3.5.4防火門監(jiān)控系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
普通艙室 配電室 | 常開防火門 | AFRD-CK(YT)-65 AFRD-CK(YT)-85 AFRD-CK(YT)-120 | 監(jiān)測(cè)常開防火門的開閉狀態(tài)。 | |
常閉防火門 | 單扇:AFRD-CB1(YT) 雙扇:AFRD-CB2(YT) | 監(jiān)測(cè)常閉防火門的開閉狀態(tài)。 | ||
防爆艙室 | 常開/常閉 防火門 | AFRD-MC | 監(jiān)測(cè)常開、常閉防火門的開閉狀態(tài)。 | |
監(jiān)測(cè)模塊 | AFRD-CK/CB | 接收AFRD-MC的狀態(tài)信息同步傳輸至防火門監(jiān)控主機(jī)。 | ||
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | AFRD100/B3 | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測(cè)器的信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)防火門開閉狀態(tài)的、監(jiān)視、控制與管理,采用二總線通訊。 | |
主變點(diǎn)所 監(jiān)控中心 | 控制主機(jī) | AFRD100/B | 接收防火門監(jiān)控模塊和防火門一體式探測(cè)器的信號(hào)以及各區(qū)域分機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)防火門開閉狀態(tài)的、監(jiān)視、控制與管理,采用二總線通訊。 |
3.5.5消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)
應(yīng)用場(chǎng)合 | 產(chǎn)品 | 型號(hào) | 功能 | |
各變電所和非防爆艙室 | 集中電源集中控制型消防應(yīng)急標(biāo)志燈具(高防護(hù)) | A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面安全出口) | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:145*400*15 安裝方式:壁掛 | |
A-BLJC-1LROEII1W-A431H (單面疏散出口) | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:145*400*15 安裝方式:壁掛 | |||
集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明燈具(高防護(hù)) | A-ZFJC-E*W-A604T8 單管式應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:Φ26*L 400、Φ26*L 600、Φ26*L 1200 安裝方式:吸頂、吊掛 設(shè)備功率:3、6、9、12、15W | ||
A-ZFJC-E*W-A603HC 高防護(hù)應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:Φ175*H 60 安裝方式:吸頂、壁掛 設(shè)備功率:3、6、9、12、15W | |||
A-ZFJC-E*W-A603HE 高防護(hù)應(yīng)急照明燈具 | 防護(hù)等級(jí):IP67 設(shè)備尺寸:198*98*55 安裝方式:吸頂、壁掛 設(shè)備功率:3、6、9、12、15W | |||
消防應(yīng)急燈具電源 | A-D-0.3KVA-A200L A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L A-D-0.1KVA-A200L | 防護(hù)等級(jí):IP65 設(shè)備尺寸:500*400*200、600*480*230 安裝方式:壁掛 設(shè)備功率:0.3、0.5、0.75、1KVA 回路數(shù)量:8路 | ||
防爆艙室 | 集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆標(biāo)志燈具 | A-BLJC-1LROEI1W-A431EX (防爆單面出口) | 防護(hù)等級(jí):IP65 防爆等級(jí):Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃ 設(shè)備尺寸:165*375*65 安裝方式:壁掛 | |
A-BLJC-1LROEI1W-A431EX (防爆單面左向) | 防護(hù)等級(jí):IP65 防爆等級(jí):Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃ 設(shè)備尺寸:165*375*65 安裝方式:壁掛 | |||
集中電源集中控制型消防應(yīng)急防爆照明燈具 | A-ZFJC-E*W-A630EX | 防護(hù)等級(jí):IP65 防爆等級(jí):Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃ 設(shè)備尺寸:256*243*78 安裝方式:壁掛 設(shè)備功率:3、6、10W | ||
A-ZFJC-E*W-A632EX | 防護(hù)等級(jí):IP65 防爆等級(jí):Ex de IIC T6 Gb/Ex tD A21 IP66 T80℃ 設(shè)備尺寸:Φ135mm*H 168mm 安裝方式:吊管安裝 設(shè)備功率:3、6、9、12、15W | |||
消防應(yīng)急燈具電源(防爆) | A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX A-D-1KVA-A200EX | 防護(hù)等級(jí):IP43 設(shè)備尺寸:904*702*220、1354*702*220 安裝方式:壁掛 設(shè)備功率:0.3、0.5、1KVA 回路數(shù)量:8路 | ||
區(qū)域 變電所 | 區(qū)域分機(jī) | A-C-A100/B3 | 區(qū)域分機(jī)通過總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)終端,在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),自動(dòng)將信息指令發(fā)布到每個(gè)終端,終端收到指令之后自動(dòng)開始工作,如頻閃、變向、開、滅燈等工作,實(shí)時(shí)指示安全的疏散路線。 | |
中繼器 | CAN轉(zhuǎn)光纖中繼 | 通過CAN轉(zhuǎn)光纖中繼實(shí)現(xiàn)把CAN總線傳輸轉(zhuǎn)換至光纖傳輸延長(zhǎng)通訊距離增加方案多樣性。 | ||
主變電所 監(jiān)控中心 | 監(jiān)控主機(jī) | A-C-A100 | 監(jiān)控主機(jī)通過總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)終端,在險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),自動(dòng)將信息指令發(fā)布到每個(gè)終端,終端收到指令之后自動(dòng)開始工作,如頻閃、變向、開、滅燈等工作,實(shí)時(shí)指示安全的疏散路線。 |
4 結(jié)語
介紹了便于綜合管廊運(yùn)維的系統(tǒng)集成方案,可負(fù)責(zé)所在片區(qū)的綜合監(jiān)控任務(wù)和數(shù)據(jù)處理,將現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)上傳,下發(fā)上位的控制指令,同時(shí)系統(tǒng)還需要有靈活的結(jié)構(gòu),以便于后期系統(tǒng)的擴(kuò)展。
參考文獻(xiàn)
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【2】鄭立寧.羅春燕,王建.綜合管廊智能化運(yùn)維管理技術(shù)綜述[J]
【3】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05
【4】姬衛(wèi)東,戴德松. 便于綜合管廊運(yùn)維的系統(tǒng)集成方案
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